Astronomové objevili planetární systém dvakrát starší než Sluneční soustava

Astronomové použili satelit NASA s názvem TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) a spektrometr HIRES (High Resolution Echelle Spectrometer) na dalekohledu Keck I na W. M. Keck Observatory a objevili soustavu se třemi tranzitujícími exoplanetami – včetně superzemě obíhající v ultrakrátké periodě – kolem hvězdy s označením TOI-561, jedné z nejstarších hvězd v naší Galaxii – Mléčné dráze.

TOI-561 (TESS Object of Interest-561) je jasná hvězda nacházející se ve vzdálenosti 280,5 světelného roku, její poloha se promítá do souhvězdí Sextantu. Stáří hvězdy je přibližně 10 miliard roků, její hmotnost a velikost dosahuje zhruba 80 % hmotnosti a velikosti Slunce. Hvězda je rovněž známá pod označením TYC 243-1528-1 a patří do vzácné populace hvězd pojmenovaných jako „hvězdy tlustého galaktického disku“ – viz druhý obrázek.

„Hvězdy v tomto regionu jsou z chemického hlediska odlišné, obsahují méně těžkých kovů, jako je železo nebo hořčík, které jsou důležité pro formování planet,“ říkají Lauren Weissová, postgraduální vědecká pracovnice University of Hawaii, a její spolupracovníci.

Hvězda TOI-561 hostí kolem sebe přinejmenším tři malé tranzitující planety pojmenované TOI-561b, TOI-561c a TOI-561d. Jedná se o jeden z nejstarších planetárních systémů chudých na kovy doposud objevených v naší Galaxii.

Nejvnitřnější planeta TOI-561b je tzv. superzemě s oběžnou periodou pouhého 0,44 dne. „Za každý den na Zemi planeta oběhne mateřskou hvězdu více než dvakrát,“ říká spoluautor studie Stephen Kane, planetární astrofyzik na University of California, Riverside. „Jedním z důvodů pro krátkou oběžnou dobu je blízkost planety vzhledem ke hvězdě, která také produkuje neuvěřitelné horko.“

Odhadovaná průměrná teplota planety je více než 2 000 K (tj. 1 727 °C) – což je příliš vysoká teplota pro výskyt života, jaký dnes známe na Zemi. TOI-561b má hmotnost 3,2 Zemí a průměr 1,45× větší, než je u Země. Její hustota je 5,5 g/cm³, bezesporu se tedy jedná o kamennou planetu. Její povrch bude alespoň částečně nataven.

„Vypočtená hustota exoplanety je tedy stejná jako u naší Země,“ říká Stephen Kane. „To je překvapivé, protože jsme předpokládali, že její hustota bude ještě vyšší. To je v souladu s představou, že planeta je mimořádně stará.“

„TOI-561b je nejstarší doposud objevenou kamennou planetou,“ říká Lauren Weissová. „Její existence ukazuje, že se ve vesmíru formovaly kamenné planety prakticky od jeho vzniku před téměř 14 miliardami roků.“

Dvě vnější planety – TOI-561c a TOI-561d – mají hmotnosti 7 a 3 hmotnosti Země, jejich průměry dosahují 2,9 a 2,3 průměru naší planety. Kolem mateřské hvězdy oběhnou v periodách 10,8 a 16,3 dne.

„Díky jasnosti mateřské hvězdy je tento planetární systém vhodný pro pozorování kosmickými i pozemními teleskopy,“ říkají astronomové. „U exoplanety TOI-561b se předpokládá, že je dobrým cílem pro pozorování zatmění, zatímco planety TOI-561c a TOI-561d jsou nadějnými cíli pro transmisní spektroskopii.“

Srovnávání vlastností planet v tomto systému chudém na kovy poskytne unikátní test pro scénáře vzniku a vývoje planet.

Objev byl publikován v časopise Astronomical Journal.

Zdroj: http://www.sci-news.com/astronomy/toi-561-multiplanet-system-09247.html a https://manoa.hawaii.edu/news/article.php?aId=11104

autor: František Martinek